05 الحركة التوافقية البسيطة وتحولات الطاقة الميكانيكية
الحركة التوافقية البسيطة (SHM): هي أبسط صور الحركة الاهتزازية وتمثل بيانياً بمنحنى جيبي كامل (Sine Wave).
تحولات الطاقة في البندول البسيط:
-
عند موضع السكون الأصلي (المرور بالقاع): يكون الارتفاع الرأسي h = 0 فتكون طاقة الوضع PE = 0، وتكون السرعة أقصى ما يمكن فتكون طاقة الحركة KE نهاية عظمى.
-
عند أقصى إزاحة جانباً: يكون الارتفاع الرأسي h نهاية عظمى فتكون طاقة الوضع PE نهاية عظمى، وتكون السرعة v = 0 فتكون طاقة الحركة KE = 0.
-
قانون بقاء الطاقة الميكانيكية: تظل الطاقة الميكانيكية الكلية للبندول \[\begin{gathered}(E = \,\text{KE} + \,\text{PE})\end{gathered}\] ثابتة المقدار في أي موضع طوال حركة البندول مع إهمال مقاومة الهواء.